中國能源發展巨變與低碳轉型新使命

張能鯤 張資卓

摘 要：“十四五”規劃開局的2021年，恰逢中國共產黨百年華誕，一百年來，中國能源產業從無到有、由弱到強，取得了多元供應、提質增效、節能降耗、轉型升級的顯著成就。為應對全球氣候變化、推動可持續發展、促進人與自然和諧共生，中國提出了碳達峰、碳中和目標。由于時間緊、任務重，中國能源要實現綠色低碳高質量發展，建議采取科技創新、數字化轉型、金融支持、能源一體化多能互補、多目標協同發展等政策措施。

關鍵詞：碳達峰；碳中和；能源轉型；綠色低碳發展；科技創新

一、引言

能源是人類文明進步的基礎和動力，關系到國計民生和國家安全。新中國成立以來，特別是改革開放以來，中國成為世界上最大的能源生產消費國和能源利用效率提升最快的國家。

面對氣候變化、環境風險挑戰、能源資源約束等日益嚴峻的全球問題，中國在努力推動國內能源清潔低碳發展的同時，積極參與全球能源治理，并與各國一道尋求加快推進全球能源可持續發展新道路。2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上指出，人類需要一場自我革命，加快形成綠色發展方式和生活方式，建設生態文明和美麗地球。習近平宣布，中國的二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。在同年12月舉辦的氣候雄心峰會上，習近平進一步作出“到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上”的莊嚴承諾。

可以說，“十四五”是實現“雙碳”目標的關鍵時期，但我們必須清醒地認識到，作為世界最大、人口最多的發展中國家，中國的能源結構主要以煤炭等化石能源為主，碳排放量大，減排時間緊，綠色低碳轉型任務非常艱巨。

二、中國能源發展的歷史性成就與演進特征

新中國成立前，中國能源工業基礎“一窮二白”，1949年，能源生產總量僅為0.2億噸標準煤。新中國成立后的近三十年，在中國共產黨領導下，中國自力更生、艱苦奮斗，從無到有，逐步建成較為完備的能源工業體系。從“一五”計劃至“五五”計劃，國家對電力、煤炭、石油等能源工業發展作出了具體部署，同時提出節約使用電力、煤炭、石油等。這個階段能源生產消費比較單一，主要以化石能源為主。

改革開放以來，我國能源發展突飛猛進，進入了世界能源大國的行列。面對國際能源發展向清潔低碳轉型的新趨勢，以及我國能源供需格局出現的新變化，我國推進能源全面、協調、可持續發展，更加注重能源發展質量和效率，促進能源結構性調整，積極發展新能源，推動能源技術發展，能源高效利用和節能減排水平得到顯著提升。

黨的十八大以來，中國發展進入新時代，中國的能源發展也進入新時代。2014年習近平提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，為新時代中國能源發展指明了方向，開辟了中國特色能源發展新道路。中國堅持創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，全面推進能源消費方式變革，構建多元化清潔的能源供應體系，以先進技術突破和體制機制創新為支撐，不斷深化能源體制改革，持續推進能源領域國際合作，中國能源進入一體化、高質量發展新階段。

總體來看，中國能源發展的演進特征主要體現在能源供需、能源品種、能源利用、能源供應模式等方面。

（一）能源供需實現從“弱”向“強”的轉變

新中國成立以來，特別是改革開放以來，隨著我國經濟持續快速發展、人民生活水平日益提高，以滿足經濟發展所需的能源消費為目標，我國能源生產由弱到強，逐步形成了煤、油、氣、可再生能源多元供應、電力等高品質能源比重不斷提升的能源生產體系，成為世界能源生產第一大國（見圖1和表1）。

具體來說，2020年，我國能源消費總量49.8億噸標準煤，能源生產總量達到40.8億噸標準煤，能源自給率始終保持在80%以上，靠進口補缺方式實現了長期穩定的供需平衡。同時，在國內生產能力不斷強化的基礎上，我國積極開拓國際能源進口渠道，目前石油進口來源地已經拓展到17個國家和地區，天然氣進口來源地拓展到22個國家和地區，初步實現國際多元化能源供應體系。

（二）能源品種實現由“黑色”向“綠色”轉變

受資源稟賦和技術落后影響，我國長期面臨“富煤、貧油、少氣”的供給不均衡狀態。新中國成立70多年來，煤炭在一次能源消費中的占比呈現穩步下降態勢，從剛開始的90%以上降到改革開放后的70%以上。黨的十八大以來，傳統能源利用方式加速轉變，清潔低碳轉型步伐明顯加快，截至2020年，煤炭消費比重歷史性降至60%以下，短期內仍是我國主要能源來源；天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量比重為24.3%，其中水電、風電、太陽能發電累計裝機規模均位居世界首位（見圖2、圖3）。

隨著能源技術不斷進步，中國能源產業效率效能不斷提升。一方面，風電、光伏等可再生能源技術不斷發展，成本持續降低，“互聯網+”智慧能源技術、儲能技術突飛猛進，使可再生能源從“綠色低品位”逐步轉變為“綠色高品位”。另一方面，隨著頁巖氣、致密氣勘探開發技術持續取得突破以及天然氣水合物試采成功，我國天然氣供應能力大幅提高，再加上國際天然氣供需格局有望長期寬松，能夠支持我國天然氣消費量持續快速增長，實現對煤炭的減量替代。

（三）能源利用實現從“低效”向“高效”轉變

改革開放以來，特別是十八大以來，中國綜合運用經濟、法律等手段，切實推進工業、建筑、交通等重點領域節能減排，通過供給側改革，加快能源產業轉型升級，淘汰了落后產能，優化了能源結構。此外，通過推進節能型社會建設等方式，促進了節能降耗不斷取得新成效（見圖4）。2019年比1978年單位GDP能耗累計降低82.80%，年均下降3.7%，其中“十一五”時期單位GDP能耗累計降低19.3%，“十二五”時期累計降低18.4%，“十三五”時期累計降低15%。

分行業來看，通過改進工藝技術、更新改造用能設備、淘汰落后產能和加快技術進步等，我國單位產品能耗明顯降低，主要高耗能產品的能效經過多年改進，當前已經基本達到國際先進水平。此外，我國重點行業和重點領域能源回收利用水平進一步提高，余熱、余壓及放散氣等能量回收利用成效顯著。分省份來看，隨著國家將單位GDP能耗下降指標作為約束性指標，各省（自治區、直轄市）均較好完成節能目標任務，其中，超過1/3的省份考核結果為超額完成等級。

（四）能源供應模式實現從“單一模式”到“科技賦能融合模式”轉變

新一輪科技革命的興起為能源產業帶來了新動能，推動中國傳統能源不斷實現生產空間、生產工具、生產過程、產品形態、產業結構的變化。黨的十八大以來，中國加快推進能源產業數字化，通過能源分散化、去中心化的分布式源網荷儲協調系統一體化建設，實現能源流的逐層動態平衡；通過建設以軟件和數據作為驅動力的能源系統，不斷改變傳統能源生產工具，實現從提供單一能源產品到提供綜合能源服務的多能互補供應形態的改變，促進雙向、多源、互動、協作式能源生產過程的動態平衡與能源互聯網生態化。因此，數字技術使中國能源生產企業實現了從能源生產服務轉變為共同生產服務生態的一體化模式，推動中國能源行業在創新驅動下更清潔、更智能。

三、中國能源低碳轉型面臨的主要挑戰

（一）中國處于工業化階段，能源消耗量及碳排放量巨大

2019年全球二氧化碳排放330億噸，其中，中國碳排放約100億噸，約占全球的1/3，是美國的兩倍、歐盟排放總量的近三倍。由于我國尚處于工業化階段，又是最大的發展中國家，所以能源消耗量和碳排放量仍處于上升期。2012年以來，中國以能源消費年均2.8%的增長支撐了國民經濟年均7%的增長。與發達國家相比，中國只有10年時間實現碳達峰、30年時間去完成發達國家50年至70年時間的碳中和任務，面臨時間緊、任務重的嚴峻挑戰（見圖5、圖6、圖7）。

（二）尚未實現能源自給自足，能源安全問題亟待解決

新中國成立以來，能源從無到有，能源保障能力不斷提升，目前能源自給率保持在80%以上。但是我國能源消費總量越來越多，對外依存度越來越高，2019年，我國原油進口量50572萬噸，增長9.5%，石油對外依存度達70.8%；天然氣進口量9660萬噸，增長6.9%，對外依存度達43%。解決能源安全問題刻不容緩，一旦被“卡脖子”，容易威脅到國家安全。實際上，大量進口煤炭、石油等化石能源，對中國能源安全和碳減排都不利，能源結構需要加快優化。

（三）能源結構以化石能源為主，消耗量大、利用率低

中國能源結構是以煤炭、石油等化石能源為主，“十三五”期間，能源消費中煤炭占比達57%左右。2018年，煤炭的碳排放量占能源碳排放總量的比重為79.8%，而美國和歐盟煤炭消費比重僅為12%和11%。中國的工業與制造業對能源消費需求量大，能源消費占比高于增加值占比，導致單位GDP能耗仍然較高，為世界平均水平的1.4倍、發達國家的2～3倍。此外，數據中心、5G基站等新基建也面臨能耗較高的問題，需要加強技術創新和制度創新以降低能耗。

（四）中國人均GDP遠低于發達國家，對能源價格較敏感

全球主要發達國家實現碳達峰時，人均GDP的起點水平約為2.5萬～4萬美元。而中國目前人均GDP剛超過1萬美元，即使到2030年碳達峰時，人均GDP預計在2萬美元左右，還是低于歐盟、美國碳達峰時的人均GDP水平。而且，長期以來我國一直將能源價格當作一種公共福利產品對待，能源商品屬性體現得不夠，對能源價格波動的承受能力不足。因此，在綜合考慮國際環境和社會經濟發展面臨較大不確定性前提下，加快研究制定適用于中國新發展格局的能源低碳轉型行動方案。

四、新時代推動能源綠色低碳轉型的政策措施

面對碳排放量大、減排時間緊、低碳轉型任務艱巨的形勢，中國需要貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，加強頂層設計，層層落實，最終實現碳達峰、碳中和目標。總體上，中國要把握“雙碳”機遇，實現能源結構優化。通過提高能源一體化運作協同水平，實現能源高效利用；通過加大能源源頭管控，促進能源結構性調整，逐步減少化石能源，大力發展可再生能源；繼續提升清潔能源的供給，持續降低能源進口至安全邊際線，確保能源安全。

國家要制定“雙碳”目標實現的時間表、路線圖和任務指標，層層分解，不斷細化并量化“雙碳”行動方案，加強監管和預警體系建設。推動新技術與能源產業持續融合，實現能源產業數字化、智能化，推動提質增效的融合創新。借助信息科技加強能源產業的線上與線下融合，推動供給側與需求側的快速反饋。通過完善經濟激勵政策和部門協同管理機制，提高能源融合服務水平，實現能源服務一體化。具體建議如下。

（一）加快推動科技創新，提升清潔能源供給能力

實現碳達峰、碳中和目標，需要有突破性技術支撐，通過推動減排技術或替代技術創新實現突破。在工業、交通、建筑等重點領域，不斷采用先進低碳技術改進傳統運營模式，并作為深度脫碳的戰略支撐。下大力氣攻克一批前景廣闊的關鍵技術，占領能源技術創新制高點。具體對策包括：推進整體煤氣化聯合循環發電系統（IGCC）、煤氣化燃料電池系統（IGFC）等清潔高效的新一代發電技術應用，加快碳捕獲、利用與封存技術（CCUS）開發，加大新一代核電、燃料電池、氫能研發力度，提高清潔能源技術核心競爭力。

（二）加速能源數字化轉型，打造能源互聯網生態圈

物聯網、云計算、人工智能等新興技術正在促進能源行業數字化轉型，通過建設新型數字基礎設施，實現能源生產、傳輸、運營服務和消費終端的清潔化、低碳化、智能化全覆蓋，加快數字化創新應用。發展壯大能源互聯網新興產業，增強數字化應用的放大、疊加、倍增作用，提高能源發展質量，降低運營成本，促進集約高效利用。同時積極培育發展能源轉型新業務、能源數字新產品、能源平臺新服務，打造互利共贏的能源互聯網生態圈。

（三）加強電力“源網荷儲”一體化，實現多能互補發展

能源領域在清潔低碳轉型過程中，要堅持以滿足用戶需求為核心經營理念，抓住新能源快速發展的良好機遇，通過提高研發能力，進一步延伸產業鏈深度，拓寬綜合能源服務渠道，提升綜合能源服務、多能互補、系統集成及整體方案解決能力，積極在風電、光伏、天然氣等清潔能源領域優化產業布局，建立集光儲充、節能及能源管理等一體化經營模式，不斷推動能源數字化賦能，解決智慧能源管理系統與產業融合問題。通過構建源網荷儲微網系統、搭配能量管理系統、智能優化調度方式實現多能互補發展。從國家層面加強高可靠、低成本服務能力建設，實現“源網荷儲”環節的全景感知、全面監測、精準預測和協調控制。

（四）加大政策支持力度，拓寬能源融資渠道

“雙碳”目標的實現離不開資本市場的大力支持。然而，由于市場投資行為一般注重短期利益，忽視長期環境社會效益，因此我國綠色低碳產業發展始終面臨融資缺口較大的問題。目前，我國已頒布《全國碳排放權交易管理辦法（試行）》《關于促進應對氣候變化投融資的指導意見》等政策文件，以引導更多社會資本投向應對氣候變化領域。此外，要進一步構建并完善氣候投融資體系，解決綠色金融標準體系與碳中和目標不完全匹配、綠色金融產品與碳中和需求不完全適應、環境信息披露水平未能充分反映碳中和要求等問題；建立健全碳排放交易市場，為企業提供合理的減排成本預期；引導金融機構將低碳、綠色投資的潛在社會收益納入其投資和風險管理，促進金融機構業務調整；大力發展多層次資本市場，加大資本市場對能源綠色低碳轉型的支持力度。

（五）統籌推進各項工作，促進“雙碳”目標實現

協同推進應對氣候變化與生態環境保護是加強生態文明建設、實現美麗中國目標的必然要求。生態環境部專門印發《關于統籌和加強應對氣候變化與生態環境保護相關工作的指導意見》，要求圍繞落實二氧化碳排放達峰目標與碳中和愿景，統籌推進應對氣候變化與生態環境保護相關工作，強調把“降碳”作為源頭治理的“牛鼻子”，協同控制溫室氣體與污染物排放，協同推進適應氣候變化與生態保護修復等工作，支撐深入打好污染防治攻堅戰和二氧化碳排放達峰行動。當前，亟需推動碳中和目標任務全面融入生態環境保護規劃以及能源、產業、基礎設施等重點領域規劃，加強相關專項規劃編制研究；探究應對氣候變化與生態環境保護協同增效的內涵與外延，統籌技術、規劃、政策、法規、區域等多方面協同工作；厘清多目標協同推進思路，研究繪制協同增效的實施路線圖，統籌謀劃氣候環境協同治理體系，增強綜合治理能力。

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（作者單位分別為北京能源集團有限責任公司、北京物資學院研究生部）